JPH06209998A

JPH06209998A - 多自由度可撓管

Info

Publication number: JPH06209998A
Application number: JP5008465A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Hirata; 康夫平田
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1993-01-21
Filing date: 1993-01-21
Publication date: 1994-08-02

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、形状記憶合金からなる湾曲駆動用ワ
イヤ部材を利用するにも拘らず、湾曲駆動量を高め得る
とともに細径小型化が可能である多自由度可撓管を提供
することを目的とする。【構成】関節部を介して複数の関節体を順次連結した可
撓管に、温度変化に応じて伸縮する形状記憶合金製の駆
動用ワイヤを挿通し、前記可撓管の両端と各関節部に対
応する位置で前記駆動用ワイヤにストッパ部材を取着
し、さらに、前記可撓管の両端と前記関節部において対
応する各関節体の対向する各端面に前記ストッパ部材を
それぞれ受け止めるストッパ受部を設け、湾曲する場合
には前記１つ間に置いたストッパ部材の間の範囲で前記
駆動用ワイヤの部分を独立して加熱する。これにより前
記駆動用ワイヤ部分の長さが収縮して、隣り合う関節体
の間を回動する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばカテーテル、内
視鏡、レーザプローブ等に用いられ、生体腔や工業用管
路等に挿入されて使用される多自由度可撓管に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、医療用カテーテルや医療用内視
鏡の可撓管、またはガス配管等の工業用管路の点検や修
理を行なう際に使用する工業用内視鏡の可撓管は、その
使用状況に応じて屈曲させ得る湾曲部を備える。この可
撓管の湾曲部は、通常、複数の関節部を有し、その可撓
管に挿通した操作ワイヤによる押し引きにより複数の関
節部を屈曲させることにより湾曲させるようにしたのが
一般的である。

【０００３】近年、他の湾曲駆動方式のものとして、可
撓管の内部に温度変化に応じて長さが収縮・伸長する形
状記憶合金からなる線状の湾曲駆動用ワイヤを利用する
ものが提案されている。これは図１５で示すように隣接
する各関節体５０を枢着して屈曲する関節部を構成し、
各関節部を跨ぐ隣接する２つの関節体５０毎に形状記憶
合金製のワイヤ５１を個々に架設する。そして、各駆動
用ワイヤ５１ごとに通電することにより可撓管を屈曲す
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、この形状記
憶合金からなる線状の湾曲駆動用ワイヤを利用した方式
の多自由度可撓管においては、次のような問題点があ
る。すなわち、その可撓管をサイズダウンしていったと
き、各関節体の長さが小さくなり、その間に架設する形
状記憶合金製のワイヤも短くなる。したがって、これに
通電して加熱するとしても、それの温度変化に応じて変
わる長さの変化量も小さくなる。つまり、隣接する２つ
の関節体を屈曲する操作ストロークが短くなり、湾曲角
が小さくなってしまう傾向にある。このため、伸縮型の
形状記憶合金製ワイヤを湾曲駆動用部材として用いて充
分な湾曲駆動量を得るのが困難で、細径小型化には不向
きであった。

【０００５】本発明はこの点に鑑みてなされたもので、
その目的とするところは、形状記憶合金からなる湾曲駆
動用ワイヤ部材を利用するにも拘らず、湾曲駆動量を高
め得るとともに細径小型化が可能である多自由度可撓管
を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決する手段および作用】本発明は、関節部を
介して複数の関節体を順次連結した可撓管と、この可撓
管に挿通され温度変化に応じて伸縮する形状記憶合金製
の駆動ワイヤと、前記可撓管の両端と各関節部に対応す
る位置で前記駆動ワイヤに取着されたストッパ部材と、
前記可撓管の両端と前記関節部において対応する各関節
体の対向する各端面にそれぞれ設けられ前記ストッパ部
材をそれぞれ受け止めるストッパ受部と、前記ストッパ
部材の間の範囲で前記駆動ワイヤの部分を独立して加熱
する加熱手段とを具備してなり、それを湾曲する場合に
は、前記少なくとも１つ間に置いたストッパ部材の間の
範囲で前記駆動ワイヤの部分を独立して加熱する。これ
によりその加熱した駆動ワイヤ部分の長さが収縮して、
隣り合う関節体の間の関節部を回動する。

【０００７】

【実施例】図１〜図５において本発明の第１の実施例を
説明する。図５は、例えばガス配管等の工業用管路Ｐ内
に挿入される工業用内視鏡の使用状態を示す。この工業
用内視鏡はその挿入部１の先端面に２つの照明窓２と１
つの観察窓３を配設している。さらに、挿入部１の先端
面には一方の照明窓２に一部が重なるように形状記憶合
金からなるワイパ４が配設されている。このワイパ４は
加熱されると湾曲して観察窓３の表面を拭うようになっ
ている。

【０００８】しかして、図示しないライトガイドを通じ
て熱線発生装置から熱線を送り込むと、ワイパ４が加熱
され、湾曲して観察窓３の表面を拭う。観察窓３からの
復帰は放熱による自然復帰またはばね５によって行われ
る。なお、熱線発生装置は通常の照明用光源装置とは別
に用意される。また、ワイパ４を照明窓２ではなく観察
窓３に配設してもよい。この場合にはイメージガイドを
通じて熱線発生装置から熱線を送り込む。

【０００９】さらに、工業用内視鏡の挿入部１の先端に
は多自由度可撓管として３本の配管内作業用多自由度マ
ニピュレータ（可撓管）５ａ，５ｂ，５ｃが取り付けら
れ、その各基端がそれぞれ固定されている。これらマニ
ピュレータ５ａ，５ｂ，５ｃはフレキシブルに湾曲する
多関節構造になっている。

【００１０】第１のマニピュレータ５ａはその先端部に
照明装置およびＣＣＤ等の観察装置６が設けられてお
り、この第１のマニピュレータ５ａによって工業用管路
Ｐ内の補修部Ｑに近接して直視監視する。第２のマニピ
ュレータ５ｂの先端部にはマイクログリッパ７を設け、
このマイクログリッパ７で溶接用材料等の作業ツール８
を把持しながらこれを補修部Ｑに近接させる。第３のマ
ニピュレータ５ｃの先端部にはレーザ光等の出射部やグ
ラインダ等の研削工具を取り付ける作業部９を設けてい
る。この第３のマニピュレータ５ｃによって工業用管路
部Ｐ内の補修部Ｑに接近し、レーザ光等による溶接や、
グラインダを用いての研削等の補修作業を行う。

【００１１】第１〜第３のマニピュレータ５ａ，５ｂ，
５ｃの可撓管は、図１および図２で示すように構成され
ている。すなわち、複数個の関節体１１ａ，１１ｂ，…
１１ｅを有してなり、これらの関節体１１ａ，１１ｂ，
…は、中空孔１２を形成した長さの等しい円筒状の短管
からなる。図２（ｂ）で示すように各関節体１１ａ，１
１ｂ，…の周部には、上下左右とその間に位置して、等
角間隔で８つのルーメン２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１
ｄ、２２ａ，２２ｂ，２３ａ，２３ｂが形成されてい
る。

【００１２】また、図２（ａ）で示すように、隣接する
２つの関節体１１ａ，１１ｂ，…の間には、左右のルー
メン２３ａ，２３ｂに一致する位置で短い長さの円管１
３が２つ挟み込まれている。このルーメン２３ａ，２３
ｂとそれに対応する円管１３，１３にわたり、それぞれ
連結ワイヤ１４，１４が通されている。この連結ワイヤ
１４，１４の先端は、最先端の関節体１１ａの先端部に
取着固定され、連結ワイヤ１４，１４の後端は、最後端
の関節体１１ｅの後端部に取着固定されている。そし
て、各連結ワイヤ１４，１４は張力を与えられた状態で
固定され、これにより各関節体１１ａ，１１ｂ，…は離
れることなく連結され、その関節体１１ａ，１１ｂ，…
はその間の円管１３からなる部分（関節部）で自由に曲
がれるようになっている。

【００１３】また、４つのルーメン２１ａ，２１ｂ，２
１ｃ，２１ｄには、湾曲駆動部材として加熱すると収縮
し、冷却すると元に戻る形状記憶合金製の駆動用ワイヤ
１５がそれぞれ挿通されており、この駆動用ワイヤ１５
は全ての関節体１１ａ，１１ｂ，…にわたり対応する同
じルーメン２１ａ，２１ｂ，…を貫通して挿通されてい
る。この湾曲駆動部材としての駆動用ワイヤ１５は長手
方向の中心軸から離れて偏り配置される。

【００１４】駆動用ワイヤ１５の先端には最先端の関節
体１１ａの先端に当たる玉状のストッパ部材１６ａが取
着固定されている。駆動用ワイヤ１５の後端には最後端
の関節体１１ｅの後端に当たる同じく玉状のストッパ部
材１６ｆが取着固定されている。さらに、駆動用ワイヤ
１５における途中部分には、各関節体１１ａ，１１ｂ，
…の各間の関節部に対応位置して同じく玉状のストッパ
部材１６ｂ，…，１６ｅが、かしめ付けて固定されてい
る。このときのストッパ部材１６ａ，１６ｂ，…の取付
け間隔の長さは、隣接する関節部間の長さとしている。

【００１５】図２（ａ）で示すように、関節部を挟んで
対向する関節体１１ａ，１１ｂ，…の対向端面におい
て、駆動用ワイヤ１５を挿通するルーメン２１ａ，２１
ｂ，２１ｃ，２１ｄの開口端部分はそれぞれ切り欠かれ
た段部からなり、この対向した各段部端面はその間に位
置する前述したストッパ部材１６ａ，１６ｂ，…を付き
当てるストッパ受部１８，１８を構成している。また、
最先端の関節体１１ａの先端と最後端の関節体１１ｅの
後端にも、同様な関係でストッパ受部１８を構成してい
る。そして、隣接する関節体１１ａ，１１ｂ，…の向き
合う両端面１８ａ，１８ｂの間の長さは各関節部分にお
いて全て一定であり、さらに、その長さＬ1 と前記関節
部間の長さＬ2 との差は一定である。

【００１６】つまり、前記ストッパ部材１６ａ，１６
ｂ，…の間の駆動ワイヤ１５の部分の長さが、これに対
応する関節体１１ａ…におけるその前記ストッパ受部１
８，１８の間の部分の長さと一定の差である。この差
は、通常、対応する２つのストッパ部材１６ａ，１６
ｂ，…の間の駆動ワイヤ１５の部分に通電したとき、収
縮する長さに対応する。

【００１７】一方、駆動用ワイヤ１５を通電加熱制御す
るため、各関節体１１ａ，１１ｂ，…にはそれぞれ制御
用ＩＣ（半導体スイッチ）１７が設けられており、これ
らの制御用ＩＣ１７を介して、それに対応するストッパ
部材１６ａ，１６ｂ，…を、図示しない手元側の制御装
置に接続された信号線１９に接続している。また、制御
用ＩＣ１７とこれに対応するストッパ部材１６ａ，１６
ｂ，…との間は、別のリード線２０でそれぞれ接続され
ている。

【００１８】なお、図２（ｂ）で示すルーメン２２ｂに
はその信号線１９と、マニピュレータ５ａ，５ｂ，５ｃ
の先端に設けられるＣＣＤやマイクログリッパ等の駆動
部に通じる信号線等が設けられている。

【００１９】次に、マニピュレータ５ａ，５ｂ，５ｃの
湾曲作用について説明する。制御装置により信号を入力
し、選択した制御用ＩＣ１７を動作させることで、例え
ば、先端から１つ目の関節部を曲げるとする。このとき
は、図１において、ストッパ部材１６ａとストッパ部材
１６ｃの間の駆動用ワイヤ１５の部分を通電加熱するよ
うに、制御用ＩＣ１７を動作させるわけであるが、スト
ッパ部材１６ａとストッパ部材１６ｂの間、ストッパ部
材１６ｂとストッパ部材１６ｃの間の部分をそれぞれ加
熱したことと同等の動きをするので、これをわかりやす
く説明するため、そのように考えて順を追って以下説明
する。

【００２０】まず、ストッパ部材１６ａとストッパ部材
１６ｂの間に位置する駆動用ワイヤ１５の部分に通電し
てその部分を加熱したとすると、その間の駆動用ワイヤ
１５の部分は収縮し、１番目のストッパ部材１６ａは最
先端の関節体１１ａの先端におけるストッパ受部１８に
当たり、２番目のストッパ部材１６ｂは、図２（ａ）に
おいて示すように、実線で示す位置から破線で示す位置
に移るＳの距離だけ移動し、最先端の関節体１１ａの後
端におけるストッパ受部１８に当たる。同時に、手元側
に位置する他のすべての関節部におけるストッパ部材１
６ｂ，…も他の関節体１１ａ…の後端におけるストッパ
受部１８に当たる同じ状態となり、駆動用ワイヤ１５は
全長にわたりたるみのない張りのある状態となる。この
状態から、ストッパ部材１６ｂとストッパ部材１６ｃの
間に位置する駆動用ワイヤ１５の部分に通電して、この
部分を加熱すると、その部分のみが収縮し、これによる
力は１番目の関節体１１ａと２番目の関節体１１ｂのみ
に力がかかる。このため、図３で示すように、その関節
部のみが上側向きに曲がることになる。これに伴い、反
対側の駆動用ワイヤ１５は、引っ張られ、たるみのない
状態となる。つまり、選択した隣り合う２つの関節体１
１ａ，１１ｂの間を屈曲させることができる。

【００２１】また、２番目の関節体１１ｂと３番目の関
節体１１ｃの間に位置する２番目の関節部を曲げる場合
には、同様にしてストッパ部材１６ｂからストッパ部材
１６ｄの間の駆動用ワイヤ１５の部分を加熱する。３番
目の関節部を曲げる場合には、同様にしてストッパ部材
１６ｃからストッパ部材１６ｅの間の駆動用ワイヤ１５
の部分を加熱すればよい。

【００２２】このようにして、各関節部を任意に選択し
て個々に曲げることができる。そこで、例えば、図４
（ａ）で示すように１番目の関節部を曲げれば、高さ０
〜ｈ1まで、図４（ｂ）で示すように２番目の関節部ま
で曲げれば、高さｈ２まで曲げることができ、このよう
に関節部を順次曲げるようにすれば、ある程度の高さま
で観察可能である。

【００２３】この実施例の構成によれば、駆動用ワイヤ
１５の長さを有効に利用して１つの関節部を曲げるとき
の湾曲角を大きくとれる。本来、収縮量が少ない形状記
憶合金製ワイヤでも、その湾曲角を大きくとれる。複数
の関節部のうち任意の１個所を選択して曲げるときに有
効である。また、１本の駆動用ワイヤで複数の関節部を
同時に曲げることもできる。さらに、湾曲駆動機構の構
造がシンプルとなり多自由度可撓管の細径化に適する。

【００２４】次に、図６および図７に示す本発明の第２
の実施例を説明する。ここでの可撓管としてのマニピュ
レータは円筒状の短管からなる複数個の関節体３１ａ，
３１ｂ，…からなり、これらの関節体３１ａ，３１ｂ，
…はその隣接するもの同士が関節ピン３２によって互い
に回転自在に連結されている。そして、各関節体３１
ａ，３１ｂ…には、駆動用ワイヤ１５を挿通案内するワ
イヤ受け部３３が形成されている。このワイヤ受け部３
３は関節体３１ａ，３１ｂ，…の壁部を部分的に内側へ
押し出して形成されている。

【００２５】また、前述した第１の実施例と同様、駆動
用ワイヤ１５には、ワイヤ受け部３３の径よりも大きい
球状のストッパ部材１６ａ，１６ｂ，…が固定されてい
る。さらに、図７で示すように、前述した第１の実施例
と同様の制御用ＩＣ１７、信号線１９，２０が配設され
ている。ストッパ部材１６ａ，１６ｂ，…は、ワイヤ受
け部３３の対向端面に突き当たる。これ以外の他の構成
については、前述した第１の実施例のものと同様であ
る。しかして、この実施例にあっても、その動作は基本
的に第１の実施例と同じである。また、その効果も、基
本的に第１の実施例と同じである。

【００２６】図８は本発明の第３の実施例を示すもので
ある。前述した第１の実施例、及び第２の実施例では、
各関節部分で２方向（両振り）に湾曲駆動できる方式で
あったのに対して、この実施例では１方向に湾曲駆動で
きる方式としたものである。すなわち、図８で示すよう
に、湾曲駆動部材としての形状記憶合金からなる１本の
駆動用ワイヤ１５を片側のみのに配置し、他方側には、
弾性部材として例えばコイルばね３５を関節体１１ａ，
１１ｂ，…の内部に設け、コイルばね３５の先端は最先
端の関節体１１ａの先端に固定し、コイルばね３５の後
端は最後端の関節体１１ｅの後端に固定している。他の
構成については、前述した第１の実施例のものと同じで
ある。また、これを第２の実施例で使っても同様の形態
を示す。

【００２７】これの湾曲動作においては基本的には、前
述した第１および第２の実施例と同様であるが、湾曲動
作を止めたとき、弾性部材としてのコイルばね１５のば
ね力により、元の形状に戻されることになる。また、前
述した第１および第２の実施例では、同時に複数の関節
部を大きく曲げられないが、この実施例によれば、同時
に複数の関節部分を大きく曲げることができる。例え
ば、第１番目の関節部、第２番目の関節部を同時に曲げ
る場合は、１６ａ〜１６ｄのストッパ部材の間に位置す
る駆動用ワイヤ１５の部分を加熱すればよい。但し、第
１番目の関節部と第３番目の関節部のように離れた関節
部を同時に曲げることができない。しかして、この構成
によれば、条件付きであるが、複数の関節部にわたりそ
れらを同時に曲げることができる。

【００２８】なお、図９のように、１１ａ，１１ｂ，…
の形状を片側には切欠きのない形状としても、片側方向
へのみ曲がるのみであるので、これに前記第３の実施例
の方式のものを組み込んで、同じような動作を行わせる
ことができる。但し、一方向については棒状で柔軟性が
なくなる。

【００２９】図１０及び図１１にもとづいて、本発明の
第４の実施例を説明する。この実施例は前述した第３の
実施例の変形例であり、前記コイルばね３５の代わりに
形状記憶合金製の板材２５を設けた。この板材２５は各
関節部において隣接する２つの関節体３１ａ，３１ｂ，
…にわたりそれぞれ架設されている。この各板材２５
は、加熱することで直線形状を示すものであり、図１１
で示すように、関節体３１ａ，３１ｂ，…内にあけられ
ているルーメン２６の中に挿入されている。その板材２
５の各端には球状のカシメ部材２７ａ，２７ｂが取着固
定してある。カシメ部材２７ａ，２７ｂはルーメン２６
のサイズよりも小さい。そして、一方のカシメ部材２７
ａはこれに対応する関節体３１ａ，３１ｂ，…の部位に
接着等の手段で固定されている。他方のカシメ部材２７
ｂは固定されず、ルーメン２６の中を自由に移動でき
る。また、カシメ部２７ａ，２７ｂには通電線２８ａ，
２８ｂが接続されており、さらに、通電線２８ａ，２８
ｂは制御ＩＣ１７に接続されている。その他の構成は前
述した第３の実施例と同じである。

【００３０】しかして、湾曲動作させる時、駆動用ワイ
ヤ１５へ通電して加熱する方法は前述した通りである。
第３の実施例では、複数の関節部を曲げることができて
も、例えば第１番目の関節部と第３番目の関節部のよう
に離れた関節部を同時に曲げることはできなかったが、
この実施例では、例えば、第１番目の関節部と第３番目
の関節部のように離れた関節部を同時に曲げることがで
きる。つまり、１６ａ〜１６ｄのストッパ部材間の駆動
用１５を加熱して、これと同時に、２番目の板材２５を
加熱させて、その板材２５を硬くさせ、この関節部分は
曲がらないようにする。一方、第１番目の関節部と第３
番目の関節部は柔らかいため、その２個所の関節部を曲
げることができることになる。したがって、この方式に
よれば、複数の関節部を選択的に同時に曲げることがで
き、しかも、大きい湾曲角を得ることができる。

【００３１】図１２を参照して本発明の第５の実施例を
説明する。この実施例は前述した第２の実施例の変形で
あり、関節体３１ａ，３１ｂ，…を連結するかわりに、
各関節部に、交互に異なる上下の向きから切欠き部４０
を形成した超弾性合金パイプ４１を設ける。そして、第
２の実施例と同様な方式で、ワイヤ受け部３３を設け、
これには、球状のストッパ部材１６ａ，１６ｂ，…が固
定されている駆動用ワイヤ１５を同様に挿通してなる。
なお、ストッパ部材１６ａ，１６ｂ，…が、両方の駆動
用ワイヤ１５で並列にならず、交互となるように設けて
いる。さらに、駆動用ワイヤ１５の配置は反対側の切欠
き部４０の端部または切欠き部４０の端部から『ε』だ
け外側にずれるように配置されている。『ε』はできる
だけ小さくとる。

【００３２】そして、駆動用ワイヤ１５を摺動させる
と、すべてのストッパ部材１６ａ，１６ｂ，…が切欠き
部に設けたワイヤ受け部３３の間を動く。つまり、同図
中のストッパ部材１６ａ，１６ｂ，…が実線と破線の間
を動くことになる。また、反対側の駆動用ワイヤ１５に
ついても同様である。湾曲動作は第２の実施例と同じく
前述の通りであるが、同図中上側の先端側から第１番目
の切欠き部４０の部分を上方向に曲げるときは、そのス
トッパ部材１６ａ〜１６ｃ間の駆動用ワイヤ１５を通電
すると、超弾性合金パイプ４１のその部分が曲げられ、
上方に曲がる。パイプ４１は曲がるが、切欠き部４０の
反対側の部分は、ほとんど影響のある伸びはない。この
ため、前述した第３の実施例と同じように、複数の関節
部を曲げることができ、さらに、反対側にも同時に曲げ
ることが可能である。そして、駆動用ワイヤ１５への通
電を止めると、真っ直ぐに戻る。

【００３３】しかして、これによると、複数の関節部を
同時に曲げ、しかも、両振りで曲げるとき、それぞれの
角度を大きくとれる。また、その構造が簡単で細径小形
化できる。

【００３４】図１３において第６の実施例を説明する。
これは第５の実施例の構成に類似しているが、その第５
の実施例における超弾性合金パイプ４１の関節部におけ
る切欠き部４０以外の残る連続部分を切り離して複数の
関節体４５に分割した点が異なる。各関節体４５は、パ
イプ４１の切り離した部分の切欠き部側端の位置が隣接
する関節体４５同士の回転軸となる。また、関節部にお
いて切欠き部４０と反対側は平面となっており、その部
分の隣接する関節体４５の両者にわたり、例えばゴム材
などの弾性部材４６を架設して、その関節部では切欠き
部４０側の片方向のみ曲がるようにしている。その他の
構成は第５の実施例のものと同じである。また、動作お
よび効果も基本的にその第５の実施例と同じである。

【００３５】図１４において本発明の第７の実施例を説
明する。この実施例は前述した第６の実施例の構成のう
ち、弾性部材５５を除いた構成のものを基本として、そ
の代わりに、関節部において切欠き部４０と反対側の部
分の隣接する関節体４５にそれぞれ対向する電磁石６５
ａ，６５ｂを設けたものである。この一対の電磁石６５
ａ，６５ｂは異極または同極として同時に励磁され、引
力を発生させるようになっている。

【００３６】この実施例のものの基本的な湾曲動作は前
述の通りであるが、湾曲状態を保持するために、対の電
磁石６５ａ，６５ｂを異極として励磁して引力を発生さ
せると、吸着してその湾曲状態を保持する。この時、駆
動用ワイヤ１５への加熱は止めても湾曲状態が保持され
る。湾曲を解放する時は、対の電磁石６５ａ，６５ｂを
同極にして反発力を発生させれば、湾曲部を真っ直ぐに
することができる。

【００３７】しかして、これによれば、駆動用ワイヤ１
５への通電を長い間しなくても湾曲したままで保持でき
るため、駆動用ワイヤ１５の寿命を長くできる。その他
は第５の実施例のものと同じである。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、複数の関
節体を順次連結した可撓管に温度変化に応じて伸縮する
形状記憶合金製の駆動用ワイヤを挿通し、その駆動用ワ
イヤの途中にストッパ部材を設け、前記可撓管側にはそ
のストッパ部材をそれぞれ受け止めるストッパ受部を設
け、加熱手段により前記ストッパ部材の間の範囲で前記
駆動用ワイヤの部分を独立して加熱して収縮させること
により関節部を湾曲駆動するようにしたから、形状記憶
合金からなる湾曲駆動用ワイヤ部材を利用するにも拘ら
ず、その湾曲駆動量を高め得るとともに細径小型化が可
能である多自由度可撓管を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例に係る可撓管を示すもの
で、（ａ）はその先端から見た正面図、（ｂ）はその概
略的な構成を示す側面図。

【図２】（ａ）は図１中のＡ−Ｏ−Ａ線に沿う断面図、
（ｂ）は（ａ）中のＢ−Ｂ線に沿う断面図。

【図３】同じく本発明の第１の実施例に係る可撓管の湾
曲状態の側面図。

【図４】同じく本発明の第１の実施例に係る可撓管の湾
曲状態の説明図。

【図５】本発明の第１の実施例を適用した工業用内視鏡
の斜視図。

【図６】本発明の第２の実施例に係る可撓管を示すもの
で、（ａ）はその先端から見た正面図、（ｂ）はその概
略的な構成を示す側面図。

【図７】同じくその実施例における関節部付近の拡大し
た断面図。

【図８】本発明の第３の実施例に係る可撓管の概略的な
構成を示す側面図。

【図９】本発明の第３の実施例に係る可撓管の変形例を
示す可撓管の側面図

【図１０】本発明の第４の実施例に係る可撓管の概略的
な構成を示す側面図。

【図１１】同じくその実施例における関節部付近の拡大
した断面図。

【図１２】本発明の第５の実施例に係る可撓管の概略的
な構成を示す側面図。

【図１３】本発明の第６の実施例に係る可撓管の概略的
な構成を示す側面図。

【図１４】本発明の第６の実施例に係る可撓管の概略的
な構成を示す側面図。

【図１５】従来の可撓管の概略的な構成を示す側面図。

【符号の説明】

５ａ，５ｂ，５ｃ…マニピュレータ、１１ａ，１１ｂ，
１１ｅ…関節体、１５…駆動用ワイヤ、１６ａ，１６
ｂ，…１６ｆ…ストッパ部材、１８…ストッパ受部。

【手続補正書】

【提出日】平成５年４月２日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１５】図２（ａ）で示すように、関節部を挟んで
対向する関節体１１ａ，１１ｂ，…の対向端面におい
て、駆動用ワイヤ１５を挿通するルーメン２１ａ，２１
ｂ，２１ｃ，２１ｄの開口端部分はそれぞれ切り欠かれ
た段部からなり、この対向した各段部端面はその間に位
置する前述したストッパ部材１６ａ，１６ｂ，…を付き
当てるストッパ受部を構成している。また、最先端の関
節体１１ａの先端と最後端の関節体１１ｅの後端にも、
同様な関係でストッパ受部を構成している。そして、隣
接する関節体１１ａ，１１ｂ，…の向き合う両端面１８
の間の長さは各関節部分において全て一定であり、さら
に、その長さＬ1 と前記関節部間の長さＬ2 との差は一
定である。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１６】つまり、前記ストッパ部材１６ａ，１６
ｂ，…の間の駆動ワイヤ１５の部分の長さが、これに対
応する関節体１１ａ…におけるその前記ストッパ受部を
構成する端面１８の間の部分の長さと一定の差である。
この差は、通常、対応する２つのストッパ部材１６ａ，
１６ｂ，…の間の駆動ワイヤ１５の部分に通電したと
き、収縮する長さに対応する。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２９

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２９】図１０及び図１１にもとづいて、本発明の
第４の実施例を説明する。この実施例は前述した第３の
実施例の変形例であり、前記コイルばね３５の代わりに
形状記憶合金製の板材２５を設けた。この板材２５は各
関節部において隣接する２つの関節体３１ａ，３１ｂ，
…にわたりそれぞれ架設されている。この各板材２５
は、加熱することで直線形状を示すものであり、図１１
で示すように、関節体３１ａ，３１ｂ，…内にあけられ
ているルーメン２６の中に挿入されている。その板材２
５の各端には球状のカシメ部材２７ａ，２７ｂが取着固
定してある。カシメ部材２７ａ，２７ｂはルーメン２６
のサイズよりも小さい。そして、一方のカシメ部材２７
ｂはこれに対応する関節体３１ａ，３１ｂ，…の部位に
接着等の手段で固定されている。他方のカシメ部材２７
ａは固定されず、ルーメン２６の中を自由に移動でき
る。また、カシメ部２７ａ，２７ｂには通電線２８ａ，
２８ｂが接続されており、さらに、通電線２８ａ，２８
ｂは制御ＩＣ１７に接続されている。その他の構成は前
述した第３の実施例と同じである。

【手続補正４】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図２

【補正方法】変更

【補正内容】

【図２】

【手続補正５】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図８

【補正方法】変更

【補正内容】

【図８】

【手続補正６】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１０

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１０】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】関節部を介して複数の関節体を順次連結し
た可撓管と、この可撓管に挿通され温度変化に応じて伸
縮する形状記憶合金製の駆動ワイヤと、前記可撓管の両
端と各関節部に対応する位置で前記駆動ワイヤに取着さ
れたストッパ部材と、前記可撓管の両端と前記関節部に
おいて対応する各関節体の対向する各端面とにそれぞれ
設けられ前記ストッパ部材をそれぞれ受け止めるストッ
パ受部と、前記ストッパ部材の間の範囲で前記駆動ワイ
ヤの部分を独立して加熱する加熱手段とを具備したこと
を特徴とする多自由度可撓管。